Areál Kovohuty a.s. Krompachy
Čištění kouřových plynů šachtové pece na výrobu černé mědi
Uvedení do provozu: 12/2023
Technologie je navrhnuta pro spalování oxidu uhelnatého, organických sloučenin a termický rozklad dioxinů a furanů, v rekuperaci tepla z procesního plynu pomocí a následného využití této energie k předehřevu šachtové pece, oddělování prachových částic a vzácných kovů ve filtračních jednotkách a následný sběr těchto kovů do velkoobjemových vaků.
Rozsah dodávky:
- Základní návrh celého díla zhotovil nominovaný subdodavatel HATCH-Küttner GmbH (dále dodavatel dopalovací komory včetně hořáků, regulačních řad a ventilátorů, air quenche s potrubím do tepelných výměníku a tepelných výměníků (rekuperátor a chladiče) s čištěním).
- Výrobcem rekuperátoru a chladiče spalin se systémem čištění ocelovými broky je firma WÜRZ GmbH.
- Dodavatelem řídícího systému a vizualizace byla firma ENETEX-TEP s.r.o.
- Stavební část – kompletní základy, kompletní ochozy a plošiny pro obsluhu.
- Dodávka filtrační jednotky ALFA-JET+
- Dodavatelem stanice plynových hořáku byla firma Industrie-Brenner-Systeme GmbH.
- Montáž všech ventilátorů od dodavatele AVENT s.r.o.
- Dodávka rozvodů, technických plynů, tlakového vzduchu, kompresorových stanic, trafostanic, hydraulických stanic, přípojek.
- Ostatní části a zařízení technologie.
Popis procesu
Technologie spočívá v odsávání prostoru pece, vrat a vsázkovacího vozíku pomocí odsávacího ventilátoru umístěného za filtrovací jednotkou. Procesní plyn odsávaný z hlavy šachtové pece je veden potrubím do dopalovací komory, kde dochází k následnému dopalování oxidu uhelnatého, organických sloučenin dioxinů a furanů při teplotě 850 °C. Teplota v dopalovací komoře je udržována třemi plynovými hořáky. Procesní plyny jsou po dodatečném spalování dále vedeny do systému chlazení vzduchem ke snížení teploty spalin.
Navazující stoupací potrubí spojuje systém chlazení vzduchem s navazujícím systémem rekuperace. Systém tepelných výměníků se skládá z dílčí jednotky rekuperátoru, ve kterém dochází k předehřívání vzduchu pro šachtovou pec a dílčích jednotek dvou chladičů vzduchu pro následné ochlazování procesních plynů před vstupem do filtrační jednotky.
Pro zajištění účinnosti systému je vybavena osvědčeným systémem čištění ocelovými broky pro čištění povrchu výměníku tepla a chladících svazků. Filtrační systém ALFA-JET navazující na systém rekuperace plní funkci filtrace prachu, oddělování částic vzácných kovů a plynů SO2.
Prachové částice jsou odváděny z výsypek pomocí dvou řetězových dopravníků do velkoobjemových vaků. Pro zvýšení spolehlivosti plnění emisního limitu pro PCDD/F je možné dávkování aktivního uhlí před filtr F3. Přefiltrované spaliny jsou dále odváděny potrubím do již existujícího komína a vypouštěny do ovzduší. V průběhu odsávaného plynu technologií jsou průběžně umístěny lapače prachu, ve kterých se zachytávají usazené těžké prachové částice z proudu procesního plynu a následně odváděny do prachových boxů umístěnými pod potrubím.
Základní technické parametry technologie:
Teplota spalin na výstupu dopalovací komory [°C] 850 ÷ 950
Jmenovitý průtok spalin ze dopalovací komory [m3/hod] 74 430
Výkon hořáků dodatečně dopalovací komory [kW] 3 x 1200
Palivo hořáků – Zemní plyn
Teplota spalin na výstupu Air-Quench [°C] 625 °C
Průtok spalin na výstupu Air-Quench (Nominální/Maximální) [Nm3 /hod] 22 700 / 29 510
Plocha rekuperační jednotky [m2] cca 270
Plocha chladících jednotek [m2] 4x 190
Teplota spalovacího vzduchu na vstupu do pece [°C] 500
Teplota vzduchu z chladiče [°C] 270
Průtok chladícího vzduchu [Nm3 /hod] max. 35 000
Tlak vzduchu (Tlačný vzduch) [MPa] 0,5 ÷ 0,6
Jednotlivé části technologie a jejich technická data
Šachtová pec je původní. V rámci dodávky technologie byla realizována nová hlava šachtové pece s odvětrávacím komínem a napojením by-passu spalin.
Dodavatelem je firma HATCH-Küttner GmbH.
V dopalovací komoře dochází k dopalování oxidu uhelnatého, organických sloučenin, dioxinů a furanů pomocí tří plynových hořáků. Pod dopalovací komorou je umístěn box na prachové částice.
Technické parametry procesu:
Teplota spalovací hlavy [°C] 1 100
Teplota spalovacího prostoru [°C] 850
Maximální teplota hlavy spalovací komory [°C] 1 195
Maximální teplota spalovací komory [°C] 1 000
Dodavatelem byla firma HATCH-Küttner GmbH.
Systém chlazení vzduchem slouží k prvnímu rychlému ochlazení procesního plynu po spalování, k dosažení teploty opětovné tvorby dioxinů a furanů. Jednotka se skládá z horizontální chladicí komory a také z navazujícího stoupacího potrubí, které spojuje chladicí komoru s navazujícím systémem rekuperace. Konstrukce je vyrobena z měkké oceli se všemi potřebnými prvky.
Technické parametry procesu:
Limitní maximální hodnota chlazení tlakovým vzduchem [mbar] 50
Limitní požadovaná hodnota průtoku chladícího vzduchu [Nm3 /hod] 12 000
Limitní požadovaná hodnota maximální teploty spalin [°C] 1 200
Dodavatelem byla firma HATCH-Küttner GmbH a výrobce byla firma Würz GmbH.
Systém tepelných výměníků se skládá z dílčí jednotky rekuperátoru a dílčích jednotek dvou chladičů vzduchu. Konstrukce je vybavena potřebnými výztuhami, podpěrami, kontrolními otvory, odběrnými a vypouštěcími místy, tryskami pro přístroje, kompenzátory atd. V případě potřeby je jednotka vyložena žáruvzdornou vložkou.
Technické parametry procesu:
Teplo přenášené spalinami [kW] 3 373 ÷ 4 500
Teplo přenášené proudícím vzduchem [kW] 1 300 ÷ 1 727
Plocha rekuperační jednotky [m2] cca 270
Plocha chladících jednotek [m2] 4x 190
Vyroben firmou AVENT, s.r.o.
Odtah spalin je zabezpečený radiálním vysokotlakým ventilátorem typu RS 1000-KS, který je dimenzovaný na požadované množství vzduchu. Regulace ventilátoru je zajištěna frekvenčním měničem na základě měření rychlosti a podtlaku v potrubí. Ventilátor je dále vybaven izolátory chvění, kompenzátory, snímači chvění a teploty ložisek.
Technické údaje:
Provozní průtok [m3.s-1] 28,942 při 220 °C
Celkový tlak ventilátoru [Pa] MAX. 6300 při 180 °C
Výkon elektromotoru [kW] 212
Vyroben firmou ILD SK spol. s.r.o.
Vysokoúčinný hadicový filtr typu ALFA-JET PLUS je postaven na ocelové konstrukci s jehlanovými výsypkami, regeneračním zařízením, zásobníkem vzduchu a soustavou plošin pro obsluhu včetně zastřešení. Dále je vybaven dvěma řetězovými dopravníky pro sběr odprašku a následné uskladnění ve velkoobjemových vacích.
Technické údaje:
Filtrační plocha [m2] 1788
Odsávané množství (Nominální /Maximální) [Nm3/h]39 770 / 52 710
Provozní teplota [°C] 185
Tlaková ztráta jednoho filtru [Pa] 200-2500
Rozměry filtru [mm] cca 11 520 x 3 940 x 17 700
